การศึกษาความเป็นไปได้ในการเตรียมสารประกอบบางชนิด ของโครเมียมจากแร่โครไมต์

Abstract

จากการศึกษาสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเบื้องต้นของแร่โครไมต์จากจังหวัดอุตรดิตถ์ แร่นี้มีความถ่วงจำเพาะ 3.63+0.00 และมีความชื่น 0.58+0.02 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเผาที่อุณหภูมิสูงๆ (1000 องศาเซลเซียส) น้ำหนักแร่จะหายไป 3.60+0.03 เปอร์เซ็นต์ เมื่อวิเคราะห์หาองค์ประกอบของแร่โครไมต์โดยใช้วิธีทาง X-ray fluorescence spectroscopy, Atomic absorption spectrophotometry ตลอดจนวิธีมาตรฐานของ ASTM พบว่าธาตุที่เป็นองค์ประกอบซึ่งเมื่อคิดเป็นปริมาณออกไซต์มีดังต่อไปนี้ Cr2O3 42.27+0.23, FeO 15.43+0.42, MgO 16.28+0.20, SiO2 17.51+0.10 และ Al2O3 6.82+0.16 เปอร์เซนต์นอกจากนี้ยังมีธาตุอื่น ๆ ซึ่งมีปริมาณน้อยกว่า 1 เปอร์เซนต์ได้แก่ Ca, Zn, Cu, Ni, V, Mnและ Ti ในขบวนการเตรียมสารประกอบโครเมียมจากแร่โครไมต์โดยเริ่มต้นด้วยการสกัดแร่โครไมต์พบว่าใช้วิธีการสกัดด้วยกรดซัลฟูริกจะให้ผลดีกว่าการใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ และสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดได้แก่ การใช้แร่โครไมต์ขนาด -200 เมช ผสมกับแมงกานีสไดออกไซด์ และกรดซัลฟูริกในอัตราส่วน 1:1:3.7 โดยน้ำหนักเมื่อนำของผสมนี้ไปอบที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสนาน 10 นาทีแล้วนำมาต้มกับน้ำที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสนาน 6 ชั่วโมง พบว่ามีประสิทธิภาพในการสกัดโครเมียมออกจากแรกได้ 70.85 เปอร์เซ็นต์ ครั้นเมื่อนำสารละลายที่ได้มาสกัดแยกโครเมียมออกจากสารอื่นๆ ด้วยสารละลายผสมไตรออกทิลเอมีนและไตรบิวทิลฟอสเฟตในตัวทำละลายนำมันก๊าด แล้วสกัดชั้นสารอินทรีย์ด้วยสารละลายแอมโมเนีย พบว่ามีประสิทธิภาพในการสกัดแยกได้ถึง 89.80 เปอร์เซ็นต์ สารละลายที่สกัดได้นำไปตกผลึก จะได้เป็นแอมโมเนียมโครเมต ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียมไดโครเมตได้โดยการทำให้สารละลายเป็นกรดด้วยกรดซัลฟูริก สำหรับการเตรียมโซเดียมโครเมต ได้ใช้วิธีการเผาแร่โครไมต์กับโซเดียมคาร์บอเนตและแคลเซียมออกไซต์ในอัตราส่วน 2:1, 5:1 โดยน้ำหนัก ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสนาน 1.5 ชั่วโมง แล้วนำของผสมที่ได้มาละลายน้ำ พบว่ามีประสิทธิภาพในการสกัดโครเมียมออกจากแร่ได้ 87.37 เปอร์เซ็นต์ และเมื่อนำสารละลายมาตกผลึก จะได้โซเดียมโครเมตซึ่งเป็นสารเริ่มต้นในการเตรียมสารประกอบโครเมียมอื่นๆ ต่อไปได้แก่โซเดียมไดโครเมตโครเมียมไตรออกไซด์และโครมิกออกไซด์โดยได้มีการศึกษาหาสภาวะที่เหมาในการเตรียมสารแต่ละชนิดด้วย